سنسور دما چیست؟
سنسور دما دمای مکانی را که کنترل دما مورد نیاز است اندازه می گیرد. این دما را به مقدار فیزیکی ولتاژ یا مقاومت تبدیل می کند و آن را خروجی می گیرد. برای اندازه گیری دما به طور دقیق، در کنار کیفیت و دقت سنسور، کانکتور ترموکوپل نیز مورد نیاز است. حسگرهای دما در محیطهای خشن و گرم به کار میروند و به شدت در معرض خوردگی و آسیب مکانیکی قرار دارند. به همین علت، نیاز به تعویض گاه به گاه دارند. استفاده از کانکتور اتصالات مناسب امکان تبادل بدون خطا و سریع را فراهم میکند.
ترموکوپل
ترموکوپل یک سنسور دما است که از یک پدیده یعنی اثر( Seebeck) استفاده می کند که با توجه به اختلاف دما بین انتهای مفصل و انتهای باز انواع مختلف فلزاتی که در یک انتها به هم متصل شده اند ، نیروی حرارتی الکتریکی ایجاد می کند. ترکیب فلزات با نیروی حرارتی الکتریکی بالا و پایدار ترموکوپل نامیده می شود.
ترموکوپل ها به طور گسترده ای در صنعت استفاده می شوند.
قانون دمای متوسط و قانون فلزات میانی
اندازه اختلاف پتانسیل با دو ماده مختلف سیم ف
لزی و تفاوت دما بین محل اتصال ترموکوپل (یعنی اتصال داغ) و محل اتصال (یعنی اتصال سرد) تعیین می شود. هرگونه تغییر دما در این بین هیچ تاثیری ندارد (قانون دمای متوسط). همچنین اگر انواع مختلف فلزات در این بین وجود داشته باشد تا زمانی که اختلاف دما وجود نداشته باشد (قانون فلزات واسطه) هیچ تاثیری نخواهد داشت.
انواع ترموکوپل
در بین ترموکوپل ها ، انواع K ، E ، J و T از فلزات پایه استفاده می کنند و در انواع B ، R و S از فلزات نجیب استفاده می شود.
نوع ترموکوپل بر اساس اندازه گیری دما ، محیط و دقت انتخاب می شود. به طور کلی ، معمولاً از انواع K ، J و R استفاده می شود.
ویژگی های تفاوت احتمالی ترموکوپل
جبران سیم سرب
اگر سیم سرب سنسور دما ترموکوپل به کنترل کننده دما نرسد و کابل بین سنسور و کنترل کننده دما با سیم مسی کشیده شود ، خطای دمایی زیادی رخ می دهد.
سیم های سرب سنسور دما ترموکوپل باید با هادی های جبران کننده گسترش یابد.
یک رسانای جبران کننده کابلی است که تقریباً همان نیروی ترموالکتروموتیک ترموکوپل را تولید می کند. بسته به دمای کارکرد محیط ، کابلهای عمومی (20 تا 90 درجه سانتیگراد) و کابلهای مقاوم در برابر حرارت (0 تا 150 درجه سانتیگراد) وجود دارد. ویژگی های این کابل ها توسط JIS تعیین می شود. هادی های جبران کننده برای هر نوع ترموکوپل موجود است. باید از هادی جبران کننده مناسب ترموکوپل استفاده کرد.
دماسنج مقاومت پلاتین
این دستگاه از رابطه ثابت مقاومت فلز با دما استفاده می کند.
شرایط لازم برای مواد سیم فلزی:
(1) ضریب دمای بالا مقاومت الکتریکی و خطی بودن خوب
(2) ثبات
(3) قابلیت استفاده در محدوده وسیع دما
ماده ای که به بهترین نحو با این شرایط مطابقت دارد ، پلاتین است.
دماسنج مقاومت پلاتین
این دستگاه از ویژگی پلاتین (Pt) استفاده می کند که باعث می شود مقاومت الکتریکی آن متناسب با دما افزایش یابد.
بر اساس تجدید نظر استانداردهای JIS در سال 1989 ، دماسنج های مقاومتی پلاتینی که مطابق با استانداردهای قبلی بودند JPt و آنهایی که مطابق با استانداردهای 1989 و بعد بودند Pt نامیده می شدند ، اما JPt با تجدید نظر در 1997 لغو شد. با این حال ، هنوز سیستم هایی در حال کار هستند که از JPt استفاده می کنند ، بنابراین کنترل کننده های دما نیز از JPt پشتیبانی می کنند. ویژگی های Pt و JPt متفاوت است ، بنابراین نوع ورودی کنترل کننده دما باید به درستی تنظیم شود.
جبران انواع سیم سرب
مقاومت دماسنج مقاومت پلاتین Pt 100 در Ω 0 درجه سانتی گراد 100 Ω است و نسبت مقاومت استاندارد مقدار R100/R0) 1.3851 کم است ، بنابراین از مقاومت جبران کننده سیم سرب بسیار تأثیر می پذیرد.
به طور کلی ، سیم کشی با دماسنج مقاومت سه سیم برای از بین بردن تأثیر مقاومت سیم جبران کننده استفاده می شود.